JPS5872004A - 横方向穴の計測方法 - Google Patents

横方向穴の計測方法

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JPS5872004A
JPS5872004A JP17172181A JP17172181A JPS5872004A JP S5872004 A JPS5872004 A JP S5872004A JP 17172181 A JP17172181 A JP 17172181A JP 17172181 A JP17172181 A JP 17172181A JP S5872004 A JPS5872004 A JP S5872004A
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JP
Japan
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horizontal hole
hole
probe
position data
horizontal
Prior art date
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Pending
Application number
JP17172181A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoru Yoshida
哲 吉田
Masakazu Kanemoto
鐘本 政和
Takao Manabe
真鍋 鷹男
Fumio Kamado
釜洞 文夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shibaura Machine Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Machine Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Machine Co Ltd filed Critical Toshiba Machine Co Ltd
Priority to JP17172181A priority Critical patent/JPS5872004A/ja
Publication of JPS5872004A publication Critical patent/JPS5872004A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/02Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
    • G01B21/04Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness by measuring coordinates of points

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、機械加工された工作物の横方向穴の中心また
は穴径を求める横方向穴の計測方法に関するものである
従来、例えばNC横中ぐり盤によって加工されたワーク
の横方向穴、例えば水平穴の芯出し作業では、第1図の
矢印で示されるように、ノロープをその水平沁名仮中心
P。に位置させた後まず水平P1を計測した後、!ロー
プを水平方向の他方向両側の計測値の中点P3を演算し
、−foの中点P6ヘノロープを位置させる。この後、
その中点P3からノきの位置P4を計測した後、!ロー
プを垂直方向のこのように従来の水平6 i+、測は、
このような目1測装置が水平および垂直の直交座標系で
構成されていることから、あくまでこの水平および垂直
の直交座標上の動作として行なっている。
ところが、機械加工された水平穴の場合、穴の下側に切
削油や切粉かたまりやすいため、上述した作業では、特
に垂直方向における計測時に誤差が生じやすい。従って
、従来では、芯出し作業あるいは穴径測定作業前に、水
平穴にたまった切削油や切粉等を除去しなければ正確な
芯、穴径等が求められない欠点があった。
本発明の目的は、このような計測前の作業をなくシ、水
平穴等の横方向穴の中心または穴径を敏速かつ高精度に
求めることが可能な横方向穴の計測方法を提供すること
にある。
そのため、本発明では、工作物の横方向穴内に位置させ
た検知素子と工作物とを、横方向穴の鉛直方向に対して
傾斜する方向へ相対移動させ、その相対移動によシ検知
素子が横方向穴の内壁の両側と接する2点の位置からそ
の中点を求め、その中点に検知素子を位置させた後、前
記相対移動の方向に対して直交方向へ検知素子と工作物
とを相対移動させ、この相対移動により検知素子が横方
向大の内壁の両側と接する2点の位置から横方向穴の中
心または穴径を求めること、つ1り検知素子が横方向穴
と接する位1dを横方向穴の内底壁からずらずことによ
って、切削油や切粉の除去に伴う作業性の低下および測
定誤差の発生という問題を解決し、穴中6捷たけ穴径を
敏速かつ高48度に求めるようにしたものである・  
           1以下、本発明の一実施例を図
面に基づいて説明    1する。
第2図は加工機械に車付けられた工作物Wの横方向穴例
えば水平穴Hに対して、その穴の芯出j〜作業を行う計
測装置を示している。同装置には、工作物Wの水平穴H
の直径方向のうちX方向(図の左右方向)と平行な案内
IAを有するペッド1が設けられ、このペッド1の案内
IAに沿ってチーゾル2が駆動装置3の作動によって移
動可能に設けられている。駆動装置3け、NC装置り4
から与えられるX方向移動指令CX4CjY:つてテー
ブル2を+X方向(図の右方向)および−X方向(図の
左方向)へ移動させるとともに、そのテーブル2のX方
向における位置データDxを前記NC装置4へ与えるよ
うになっている。
また、前記テーブル2には前記水平穴Hの直径方向のう
ちY方向(図の紙面と垂直方向)と平行に案内2人が形
成され、この案内2人に沿って素子取付台5が駆動装置
6の作動によって移動自在に設けられている。駆動装置
6は、前記NC装置4から与えられるY方向移動指令C
Yに従って素子取付台5を+Y方向(垂直方向の上方向
)および−Y方向(垂直方向の下方向)へ移動させると
ともに、その素子取付台5のY方向における位置データ
DYを前記NC装置4へ与えるようになっている。
また、前記素子取付台5には検知素子7が取付けられて
いる。検知素子7は、先端が前記工作物Wの水平穴H内
に臨ませられfc−fローシフAを備え、そのブローf
7Aが工作物Wの水平穴Hの内壁に接すると信号検出回
路8を通じて検知信号を制御装置9へ与える。制御装置
9は、前記検知信 5− 号を受ける毎に、前記NC装置4に入力されている位置
データDx、OYを取込み、それを一時記憶した後、N
C装置4の動作を制御するだめの信号を出力する。この
とき、予め決められた条件で、一時記憶した位置データ
Dx、 DYから必要な演算を行い、それをNC装置4
へ与える。NC装置f4は、前記制御袋f9からの制御
信号および演算結果データ、XおよびY方向の駆動装置
3.6から与えられる位置データDX、DYK基づき、
駆動装置3.6に対して移動指令Cx、CYを与える。
次に、本実施例の作用を第3図をも参照して説明する。
まず、検知素子7のグローブ7Aを工作物Wの水平穴H
の仮中心位置P。に位置させた後、NC装置4からの移
動指令Cx、CYにより駆動装置3゜6をそれぞれ作動
させ、テーブル2を+X方向へ、素子取付台5を+Y方
向へ同一速度で移動させる。
即ち、グロー!7Aを仮中心位置P。から(−X、十Y
座標の45度方向へ向って移動させる。すると、グロー
ブ7AのX、Y方向における位置データDX、DYが、
駆動装置3,6からNC装置4へ逐次与えられて記憶さ
れる。
そこで、この移動によりプローブ7Aが工作物Wの水平
穴Hの内壁に接する位置P1に達すると、信号検出回路
8を通じて検知信号が制御装置9へ与えられる。すると
、制御装置9は、NC装置4内に記憶されている位置デ
ータ、つま多位置P、のX方向およびY方向における位
置データDx1.DY1を取込んだ後、反転制御信号を
NC装置4へ与える。
次に、NC装置4は、その制御信号に基づく移動指令C
x、CYによシ駆動装置3,6を介してテーブル2およ
び素子取付台5を前記とは逆方向、つまりテーブル2を
−X方向へ、素子取付台5を−Y方向へ同一速度で移動
させる。この移動によシブロープ7Aが工作物Wの水平
穴Hの内壁に接する位置P2に達すると、再び信号検出
回路8を通じて検知信号が制御装置9へ与えられる。す
ると、制御装置9は、前記と同様に、NC装置4内に記
憶されている位置P2のX方向およびY方向における位
置r−タDx2.DY2を取込み、それを一時記憶した
後、その位置データDx2.DY2と前記位置P、の位
置データDx、lDY、とからP、とP2との中間位置
P5の位置データ1)XS I DY3を演算し、その
演算結果とともに反転制御信号をNC装置4へ与える。
次に、NC装置4は、前記演算結果の位置データD。、
 DY5と反転制御信号とによりプローブ7Aを位置P
3へ戻す。この後、グローブ7Aが前記位置P。、 p
4. p2を移動した方向に対して、直交方向へ!ロー
プ7Aを前記と同様にして往復移動させる。これにより
、グローブ7Aが工作物Wの水平穴Hの内壁と接した位
置P4の位置データDX41 DY4と位置P5の位置
r−夕1)x5 r DY5とを記憶し、その両位置デ
ータからP4とP5との中間位置P6の位置データDx
6.DY6を演算し、その位置P6の位置データDx6
.DY6を水平穴Hの中心座標とする。
従って、本実施例では、グローブ7Aを水平穴Hの鉛直
方向に対して45度傾いた方向へ移動させ、そのグロー
ブ7Aが水平穴Hの内壁と接する2点の位置を計測し、
この両位置の中心にグローf7kを位置させた後、前記
の移動方向に対して直交方向ヘノロープ7Aを移動させ
、この移動によシブロープ7Aが水平穴Hの内壁と接す
る2点の位置を計測し、この両位置から水平穴■(の中
心を求めるようにしであるため、切削油や切粉かたまり
やすい水平穴Hの内底壁にグローブ7Aが接することな
く計測でき、特に!ローシフAを水平穴Hの鉛直方向に
対して45度傾いた方向へ移動させたので、切削油や切
粉等が最もたまりやすい位置に対して!ロープ7Aの接
する位置を完全にずらすことができ、その結果水平穴H
の中心を敏速にかつ高精度に求めることができる。
表−11表−2は本実施例の方法を用いて実際の穴を測
定したときのデータ(W)で、表−1は穴の仮想中心か
らグローブを移動開始させたものであり、従って(p、
−p2)は真の直径より小さい値となっておシ、表−2
は表−1のデータを用いて穴の真の中心からグローブを
移動開始させたものである。また、画表中、I61〜7
は7回の繰返し測定を行なった際の各データを示し、m
axはこれらのデータのうち最大値を、minはその最
小値を、meanはその平均値をそれぞれ示し、3σは
標準偏差の3倍を表わし、平均信士3σの範囲内にデー
タの99.8%が入ることを示しており、測定のバラツ
キが非常に小さいことがわかる。さらに、表−2中右端
(7) D (MEAN ) ハ、+fi+k (Pl
−P、、 )と直径(P4−P5)の平均値であり、そ
のバラツキは±1μmである。また、これらの画表のデ
ータは、送り速度3600m、グローブ長さ50+ms
で取得シ、そのグローブ径補正は行なっていない値でな
お、上記実施例では、!ローシフAを水平穴Hの鉛直方
向に対して45度傾いた方向へ移動させるようにしたが
、水平穴Hと接するノロ−シフAの接触端の大きさを考
慮すれば、鉛直方向に対する傾斜角度が45度以下でも
上記実施例と略同様な効果が期待できる。また、上記実
hiti例の構造では、テーブル2と素子取付台5とを
水平穴HのX s Y方向つまり水平、垂直方向へ移動
させる構造としたが、予めテーブル2と素子取付台5と
を水平、垂直方向に対して傾馴する方向へ移動させるよ
うに構成し、計測時各別に移動を制御するようにしても
よい。
また、本発明は、上記実施例で述べた芯出し作業以外に
穴径の計測についても適用できるものである。この場合
、上記実施例において、位置P6の位置データDx6.
DY6と位置P5の位置r−タ1)x5゜DY5との差
を求めればよいことが容易に理解されよう。
さらに、前記実施例では横方向穴として水平穴Hにつき
説明したが、必ずしも水平穴I(に限らず、多少類いた
横方向の穴でもよい。また、前記実施例におけるノロ−
シフAの動きは水平、垂直を基準とする直交座標系に対
し、簡単な傾斜用ノログラムを追加するだけで容易にコ
ンピュータNCに組込むことができる。
以上説明したように本発明によれば、切削油や切粉が最
もたま9易い横方向穴の内底壁からずらして計測するた
め、横方向穴の中心または穴径を敏速かつ高精度に求め
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の測定方法における!ロープの移動軌跡を
示す説明図、第2図は本発明の方法を実施するため装置
の一実施例を示す!四ツ2図、第3図は本発明における
!ロープの移動軌跡を示す説明図である。 4・・・NC装置、7・・・検知素子、7A・・・グロ
ー!、W・・・工作物、H・・・水平穴。 代理人 弁理士 木 下 實 三 (ほか1名) 第1図 Y 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)工作物との接触に伴う検知信号を発生する検知素
    子を工作物の横方向大内に位置させた後、この横方向穴
    の鉛直方向に対して傾斜する方向へ検知素子と工作物と
    を相対移動させ、この相対移動により検知素子が横方向
    穴の内壁の両側と接する2点の位置を計測し、この両位
    置の中点に検知素子を位置させた後、前記相対移動の方
    向に対して直交方向へ検知素子と工作物とを相対移動さ
    せ、この相対移動により検知素子が横方向穴の内壁の両
    側と接する2点の位置を計測し、この2点の位置から横
    方向穴の中心または穴径を求めることを特徴とする横方
    向穴の計測方法。
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